Czujniki pojemnościowe (również z rodziny zbliżeniowych) są alternatywą dla czujników indukcyjnych. Stosuje się je wtedy, gdy nie można zastosować czujnika indukcyjnego, ponieważ są to elementy niemetalowe i nie ma możliwości zastosowania niezawodnego systemu dźwigni.
Czujniki pojemnościowe natomiast wyróżniają się tym, iż wykrywają elementy z dowolnych materiałów, jednak z drugiej strony mają one mniejszy zasięg, a także mają większą wrażliwość na zabrudzenia i przeszkody znajdujące się pomiędzy nimi a elementami wykrywalnymi. Najkrócej mówiąc czujniki te mogą wykryć obecność papieru na stosie, grubość folii, ciecz w niemetalowej rurce lub napełnienie butelek dowolnym płynem.
Budowa czujników pojemnościowych i ich zastosowanie
Ich budowa niewiele różni się od modeli indukcyjnych. Zamiast cewki występuje tu kondensator w postaci jednej okładki, drugą okładką jest obiekt zbliżany do czoła czujnika. Parametry kondensatora zmieniają się podczas zbliżania się obiektu i to zjawisko rejestruje obwód czujnika. Podobieństwo z indukcyjnymi jest również takie samo jeżeli chodzi o wygląd, wykonanie i przystosowanie do specyficznych środowisk pracy. Inżynierzy mogą wybierać spośród modeli do zasilania napięciem przemiennym i stałym. Jeżeli chodzi o dobór czujnika pojemnościowego to warto przyjrzeć się maksymalnej częstotliwości przełączania sensora, która zazwyczaj wynosi kilkadziesiąt herców. Wtedy nie ma możliwości zastosowania go w bardzo szybkich aplikacjach. Czujniki pojemnościowe mają zastosowanie w wykrywaniu: materiałów przewodzących lub nieprzewodzących prąd elektryczny w stanie stałym, sproszkowanym lub ciekłym, np. metali, szkła, plastiku, papieru, kartonu, oleju, wody. Klasyczne przykłady zastosowań czujników pojemnościowych to: bezdotykowa detekcja zawartości opakowań, obecność płynu w butelkach, wykrywanie i zliczanie przedmiotów z przezroczystych tworzyw sztucznych.
Działanie pojemnościowych czujników
Kiedy w polu czułości czujnika poszukiwany przedmiot znajduje się w odległości mniejszej od ustalonej wartości progowej to oscylator czujnika z dwoma płaskimi elektrodami wzbudza się przy pewnej pojemności układu i wytwarza drgania. Im mniejsza jest stała dielektryczna wykrywanego materiału – tym mniejsza musi być jego odległość od czoła czujnika, niezbędna do jego przełączenia. Wartości stałej dielektrycznej typowych materiałów to dla przykładu: powietrze –1, szkło 5-15, papier 2,3, metal 50 – 80, woda 80. Czułość i histerezę czujnika jest regulowana wskutek zmiany parametrów generatora.
Wady
Czujniki pojemnościowe (bardzo funkcjonalne) nie wyparły jednak czujników indukcyjnych. Ich podstawową wadą jest wrażliwość na właściwości dielektryka pomiędzy okładzinami (wilgotność powietrza, zanieczyszczenia) zwłaszcza, gdy obiekt mierzony jest w dużej odległości.
Nie ma dokładnej informacji nt. stosowania pojemnościowych i optycznych czujników, ponieważ oba są podatne na zabrudzenia ale różnie na nie reagują, dlatego każdy przypadek traktowany jest indywidualnie i dla każdego z nich czujnik pojemnościowy lub optyczny może okazać się lepszy. Należy to sprawdzić metodą prób i błędów.
Profesjonalne czujniki zbliżeniowe pojemnościowe dostępne są w ofercie sklepu EBMiA.pl pod adresem: https://www.ebmia.pl/czujniki-zblizeniowe-pojemnosciowe-c-197_1022_1476.html
